浅谈化工机械设备维修的可靠性保障

宋维涛

（中海壳牌石油化工有限公司 516086）

浅谈化工机械设备维修的可靠性保障

宋维涛

（中海壳牌石油化工有限公司 516086）

伴随着我国经济发展，化工产业成为我国经济基础的支柱。越来越多的人开始重视化工产业，化工装置的安全稳定运行越来越受重视。化工机械设备的可靠性是装置安全稳定运行的保障，这样化工机械设备的维修成为了关注的焦点。

化工机械设备；可靠性；维修

我国在经济中着重发展化工产业。化工产业是发展我国国民经济的重要要素。因此化工机械设备的维修成为了化工行业的重要课题。

1 化工机械设备维修的定义

化工机械设备是指在化工生产中的机器，容器，管线阀门，仪表电气等。维修的任务就是对这些装备的故障处理及预防。维修可分为两种：①日常维修；②停车大修。

化工机械设备维修分为四个阶段：紧急抢修，控制，完善及成熟阶段。随着不同的阶段，逐步针对不同故障模式，应用不同的维修策略，由事后修理，改进为预防性维修。

2 化工机械设备维修的意义

3 化工机械设备维修策略

为了化工装置的安全稳定运行，有必要开展以可靠性为中心的维修模式。就是通过分析设备故障模式，制定适宜的维修策略，保证机械设备在设计使用寿命中可靠运行，确保生产过程的连续性和安全性。

化工机械设备维修策略分为四种：

（1）FTM（Fixed Time Maintenance），是指基于固定时间的维修策略。这是根据设备失效的时间模式，采取的维修策略。定期进行更换接近使用寿命的零部件，清洗不洁净的部件，更换润滑油，校验仪表，检验压力容器，保证化工机械设备整体的可靠性。

（2）CDM（Condition Decided Maintenance），是指基于条件状态的维修策略。在对机械设备运行状态监测基础上，采取的维修策略。采用先进的监测技术，对机械设备进行在线监测，例如：振动、轴位移，轴温，物料pH值、成分等。可以根据设备运行状态的变化，确定维修方案、时间及内容，这是精准式维修模式，最有利于企业利益。

（3）RTF（Running To Failure），是指基于故障发生后进行修理的维修策略。如果设备发生故障，后果可以接受，宜采取这种策略；若发生故障后，后果不可以接受，就不适合这种策略，而要应用FTM或CDM策略，避免故障发生。

（4）针对一台设备，根据故障模式，采取以上三者组合来制定维修策略及内容。这样对每台设备达到精准维修，使可靠性持续保持在较高水准，为化工装置运行提供可靠的物质技术保障。

4 化工机械设备主要失效

4.1 机械密封失效

机械密封是由一对或数对动环与静环组成的摩擦副构成的密封装置。依靠弹性件和密封介质的压力在旋转的动静环的接触表面，产生压紧力，使这两个端面紧密贴合，密封端面之间维持一层液体膜而密封。这层液膜具有流体动压力与静压力，起润滑和平衡压力的作用，如图1所示。

经病理证实共10个甲状腺癌，全部为乳头状癌；甲状腺良性结节共80个，包括结节性甲状腺肿46个，甲状腺腺瘤34个。

机械密封故障模式包括以下两种：

4.1.1 动静环密封泄漏，主要原因有

（1）动静环磨损；

（2）不能有效移除动静环工作摩擦时热量；

（3）动静环材料不合理；

（4）材料腐蚀。

4.1.2 辅助静密封泄漏，如垫片，O型环，主要原因有

图1 轴封机械密封结构图

（1）材料退化；

（2）高温损坏；

（3）腐蚀；

如果物料是易燃易爆、有毒有害，宜采用CDM策略，监测密封冲洗液的压力，可适时维修，避免密封外漏介质，发生事故。

4.2 化工机械设备腐蚀失效

腐蚀是材料与其环境反应导致的劣化。腐蚀危害有：外观退化、增加维修和操作成本、装置停工、产品污染及损失、对安全/健康/环境造成影响。

腐蚀失效是设备失效的一个重要原因。常见典型的腐蚀形式有：电化学腐蚀、应力腐蚀开裂、冲刷腐蚀、高温腐蚀、晶间腐蚀等。

为了消除腐蚀，要进行有效的防护。腐蚀防护基本原理是：控制电化学反应、在金属与腐蚀环境之间形成屏障。防护的措施分为四类：合适的材料、适合的涂层、阴极保护、注入缓蚀剂。建立腐蚀回路，采用CDM维修策略，对设备进行监测；对无法进行状态监测的设备，采用FTM策略，定期检查，更换损坏的部件。

4.3 化工机械设备疲劳失效

疲劳失效是指当材料或结构受到多次重复变化的载荷作用后，应力值虽然没有超过材料的强度极限，甚至比弹性极限还低的情况下就可能发生的破坏。疲劳失效会使机械设备停机，或发生安全事故，影响化工厂的安全稳定运行。

疲劳主要有以下三种：

（1）机械疲劳：仅有交变应力或应变波动造成的疲劳；

（2）热疲劳：温度循环变化产生的热应力所导致的疲劳；

（3）腐蚀疲劳：循环交变应力和腐蚀环境复合作用所导致的疲劳。

针对疲劳失效，采用CDM维修策略，对机械设备进行状态监测，发现疲劳失效的征兆，及时提出维修方案及计划，避免和预防设备故障的发生。

5 化工机械设备维修对可靠性保障

正确的维修策略是可靠性保障的关键，保证了机械设备在用时间，提高了费用的有效性，针对影响机械设备的故障进行有效的预防和根除。

化工机械设备的维修业务，不仅有维修人员，还包括操作人员。操作人员严格按设计指标参数操作设备，在设计工况运行，减少异常的腐蚀、疲劳等现象发生；操作人员进行日常巡视，及时发现异常现象，消除隐患，避免设备故障发生。

维修业绩对维修人员的技能提出更高的要求。培训是提高人员可靠性的有效途径。根据技能要求设计结构化的课程，定期组织维修技师培训，对其进行考核，实行考核达标者上岗制度等[3]，都是有效的方法。

6 结束语

化工产业对我国综合实力起着至关重要的作用，它不但可以推动我国经济向前发展，还代表着一个国家的综合实力。化工机械设备维修更是化工产业中不可或缺的支柱。化工机械设备维修与化工设备的使用寿命、化工产品的质量、化工生产成本有着千丝万缕的联系。在我国经济飞速发展中化工产业有着不可替代的地位，在化工生产技术不断提高的同时也会不断出现更多更尖端的问题，我们要加强对化工设备维修的学习，与时俱进，跟上科技时代的浪潮。

[1]徐波，王建辉.化工机械设备维修过程中的常见问题分析[J].中国化工贸易，2013（7）：131.

[2]吴振华.化工机械设备维修过程中常见的问题研究[J].城市建设理论研究（电子版），2015（11）：3167～3168.

[3]李秀岭，伏传令.化工机械设备维修过程中的常见问题分析[J].科教导刊-电子版（上旬），2015（6）：172.

[4]周传月，郑红霞，罗慧强.MSC.Fatigue疲劳分析应用与实例.ISBN7-03-015090-2 科学出版社出版，2005，3：1～2.

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